Eine Pandemie verändert die Welt. Walter Swoboda

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СКАЧАТЬ Das Tierchen hatte sich in die Tiefen des Rechners verirrt und blockierte ein Relais. Hopper, die als Offizierin der US-Armee nicht zimperlich war, entnahm das Insekt und befestigte es mit Klebeband im Wartungsbuch der Maschine. Darunter schrieb sie: „First actual case of bug being found“, womit der Bezeichnung BugBug für einen Computerfehler geboren war. Hopper wurde ebenfalls eine Berühmtheit, allerdings nicht wegen der erwähnten Namensfindung. Sie hatte die Vision, dass Computer einfacher zu programmieren sein müssten als durch das Setzen einzelner Signale mit einer Unmenge von Schaltern. So entwickelte sie den Compiler, eine Art Übersetzer ist zwischen menschlicher Sprache und Maschinenbefehlen.

       Wissen | Computer und Medizin

      Diese frühen Computer wurden von Anfang an auch für die medizinische Forschung verwendet. In den USA wurden sie für Volkszählungen eingesetzt, bei denen auch gesundheitsrelevante Daten erhoben wurden. In Europa liefen schon früh epidemiologische Auswertungen, um beispielsweise Krebsregister zu schaffen. Auch die Simulation von infektiösen Erkrankungen wurde schon früh simuliert; die gefundenen Ergebnisse ließen sich dann spätestens mit Einsetzen der AIDS- bzw. HIV-Welle verifizieren. Die eingehende Erforschung von Pandemien wäre wegen der vielen zu erfassenden Parametern ohne Computereinsatz nicht denkbar.

      1969 betraten das erste Mal Menschen den Mond. Das war eine technische Meisterleistung, denn wie sollte man eine Raumkapsel über Millionen von Kilometern an einer festgelegten Stelle landen, ohne abzuweichen oder das Ziel ganz zu verfehlen? GPS war noch nicht erfunden und auf dem Mond würde es auch nicht funktionieren.

      Während der amerikanischen Planungen zur Mondlandung umrundete die russische Mondsonde Lunik 3 den Trabanten und sandte Bilder von seiner Rückseite zur Erde. Frank Forman, William Anders und James Lovell umkreisten den Mond dann mit Apollo 8 zehnmal, ohne zu landen. Sie waren die Ersten, die „the dark side of the moon“ mit eigenen Augen sahen. Die Aussicht muss gespenstisch gewesen sein: wegen des Mondschattens keinerlei Funkkontakt, die Finsternis des Alls und die von der Sonne fahl erleuchtete Mondoberfläche.

      Beim Umrunden muss man nicht viel navigieren, denn das Raumschiff kreiste von allein wie ein Satellit um den Mond. Bei Hin- und Rückflug konnte die Position mit Teleskop und Sextant festgestellt werden. Landen ist da schwieriger, denn es sollte schon bekannt sein, wo die Kapsel aufsetzt. Der NASA kam die Tatsache zugute, dass der Mond gegenüber der Erde keine Eigendrehung aufweist. Daher ist es über Funkleitstrahlen machbar, die Abweichung der Landefähre vom festgelegten Kurs genau zu bestimmen. Aber wegen der langen Kommunikationsdauer durch die großen Entfernungen musste es möglich sein, zumindest die wichtigsten Berechnungen vor Ort anstellen zu können, denn eine Steuerung von der Erde aus wäre viel zu träge gewesen. Deshalb wurde eigens ein völlig neuartiger Bordcomputer entworfen und gebaut.

      Der AGC (Apollo Guidance ComputerApollo Guidance Computer) ist in zweifacher Hinsicht ein Meilenstein: Er stellt den endgültigen Durchbruch der Digitaltechnik dar, außerdem ist er ein frühes Wunder der Miniaturisierung, wurden doch alle Röhrenbausteine durch die damals brandneuen Transistoren ersetzt. Er wog 32 kg und war nur etwa so groß wie zwei Aktentaschen.

      Heute wird oft behauptet, dass ein normaler Taschenrechner mehr Rechenkapazität hätte als der AGC. Aber versuchen sie einmal, mit Hilfe eines Taschenrechners und einigen Funksignalen ihre Position zu bestimmen! Selbstverständlich ist der AGC langsam, wenn er ausschließlich Logarithmen oder Integrale ausrechnen soll. Aber er konnte viel mehr: Er steuerte Navigationsfunktionen des Raumschiffs automatisch, ermittelte dessen Position und sammelte und speicherte wichtige Fluginformationen. Seine Benutzerschnittstelle bestand nur aus 19 Tasten, 14 Kontrolllämpchen und einem sechszeiligen Display, das nur fünf Ziffern pro Zeile darstellte. Alles war da, was benötigt wurde und nicht mehr, er war perfekt eingebettet in seine Aufgabe.

      Gibt es einen ‚Einstein der Informatik‘, ein zentrales Genie in den Computerwissenschaften? Wenn jemand diesen Titel verdient, dann ist es Alan TuringTuring, Alan. Er war als junger Mann im Zweiten Weltkrieg Mitarbeiter der britischen militärischen Dienststelle am Bletchley Park, die sich mit der Entzifferung der deutschen Funksprüche befasste. Die Wehrmacht verwendete eine Verschlüsselungsmaschine namens Enigma, die zwar einfach aufgebaut war, aber trotzdem eine große Zahl von Verschlüsselungscodes zuließ. Die Alliierten erbeuteten mehrmals eine solche Maschine, es gelang ihnen aber nicht, die damit verschlüsselten Nachrichten zu entziffern. Die Enigma konnte abhängig vom Geheimcode, der täglich gewechselt wurde, einzelne Buchstaben, Satzzeichen und Ziffern durch andere ersetzen. In ihrem Inneren war ein mechanisches System mit einstellbaren Kodierwalzen installiert, das elektrische Signale verschaltete. Man stellte den Code ein, indem man die Walzen verdrehte, drückte eine Taste der Schreibmaschinentastatur und als Ergebnis leuchtete ein Lämpchen mit dem zugeordneten Buchstaben auf. Das funktionierte in beide Richtungen zum Ver- und Entschlüsseln. Aber es gab ein Problem: Es war unmöglich, ein Zeichen mit sich selbst zu verschlüsseln, weil das bedingt durch die Konstruktion zu einem Kurzschluss geführt hätte. Das war die große Schwachstelle des Systems. Das Team im Bletchley Park konnte zusammen mit der Häufigkeitsverteilung der Buchstaben in der deutschen Sprache eine Maschine entwerfen, die abgehörte Nachrichten innerhalb einiger Stunden entschlüsselte. Jetzt war es möglich, Begleitzüge auf hoher See vor feindlichen U-Booten zu warnen und die U-Boote selbst zu bekämpfen. Um das Geheimnis der neuen Abhörmöglichkeiten zu wahren, schickten die Alliierten einige Male auch eigene Soldaten bewusst ins gegnerische Feuer. Es waren dunkle Zeiten. Die Nazis ahnten aber bis zum Schluss nichts und es ist sehr wahrscheinlich, dass durch das Knacken der Enigma eine atomarer Angriff auf Deutschland verhindert wurde. Man wusste, dass das Land am Ende war und konzentrierte sich auf das unglückliche Japan.

      Turing verdient den Titel des bisher größten Genies der Informatik aber vor allem wegen seiner Verdienste um die Theorie der Berechenbarkeit. Er konstruierte im Gedankenexperiment eine Rechenmaschine, die sehr einfach ist: ein langes Papierband, das von einem Schreib-/Lesekopf beschriftet und gelesen wird, ergänzt von einigen elementaren Rechenoperationen. Das Besondere: Turing bewies mathematisch exakt, dass mit seiner Turing-MaschineTuring-Maschine alle berechenbaren Aufgaben gelöst werden können.5

      Das ist beachtlich. Wenn das Band lang genug ist (und genügend Zeit vorhanden), dann genügt die simple Maschine vollkommen für alle Aufgaben, die überhaupt berechnet werden können. Turing schuf damit ein Konstrukt, das die vollständige theoretische Basis aller existierenden Computer darstellt. Wir müssen uns nicht mit Megahertz, Speichertechnologien und Programmiersprachen herumschlagen, wenn wir wissen wollen, ob ein Problem gelöst werden kann oder nicht. Wenn es lösbar ist, dann genügt ebenso die Turing-Maschine (mit genügend Zeit) und umgekehrt. Wenn ein Problem nicht von der Turing-Maschine gelöst werden kann, dann geht das es auch mit keinem anderen Hilfsmittel.

       Quintessenz

      Zur Mitte des 20. Jahrhunderts standen praktisch alle theoretischen Grundlagen herkömmlicher Computer fest.

      Die Welle

      Wir schreiben das Jahr 1971 und Transistorrechner lösen die Röhrencomputer ab, die zuvor die (Elektro-)mechanischen EDV-Anlagen ersetzten. Computer füllen immer noch Wandschränke, benötigen tausende Watt an elektrischer Leistung, sind immer noch langsam und vor allem immer noch sehr teuer. Aber in der Firma Intel im kalifornischen Städtchen Mountain View kündigt sich die nächste Revolution an. Dort brüteten die Ingenieure Frederico FagginFaggin, Frederico, Marcian HoffHoff, Marcian, Stanley MazorMazor, Stanley und Masatoshi SbimaSbima, Masatoshi über der jüngsten Herausforderung ihres Jobs. Sie sollen einen Baustein entwerfen, der Rechenmaschinen effektiver und preiswerter macht. Ihr Arbeitgeber ist Zulieferer zweier japanischer Firmen, die solche Geräte bauten.

      Es war nicht gerade spannend, den x-ten Baustein für eine Rechenmaschine zu konstruieren und die vier waren СКАЧАТЬ